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鋰離子電池是平板電腦、手機和汽車的主要動力來源。隨著市場對電力存儲的不穩(wěn)定可再生能源的需求不斷增長，對鋰離子電池的需求也越來越高。但是，目前鋰金屬資源有限、成本較高，而且含有毒物質的廢舊電池數(shù)量增加。
據外媒報道，在德國期刊《應用化學》(Angewandte Chemie)上，中國研究人員介紹了一種從廢舊鋰離子電池中回收鋰的新方法。
鋰離子電池回收是一項艱巨的任務，回收優(yōu)質鋰以供再次使用的過程復雜且昂貴。大多數(shù)回收工藝的目標是從陰極(電池放電時大部分鋰所在的位置)中提取鋰。然而，這些鋰會與陰極中的其他金屬一起沉淀出來，難以進行分離。
從陽極(主要由石墨構成)中提取鋰的效率明顯更高，并且可以在不預先對電池放電的情況下進行。然而，由于具有高反應性，如果像平常一樣用水溶液浸出陽極中的鋰，起火和爆炸的風險很高。這些反應可能釋放大量能量并產生氫氣。
中國科學院化學研究所(ICCAS)和中國科學院大學(UCAS)郭玉國和孟慶海負責的團隊現(xiàn)已開發(fā)出可以避免這些問題的替代方法。研究人員使用非質子有機溶液代替水，從陽極中回收鋰。非質子物質不能釋放任何氫離子，因此不能形成氫氣。
該溶液由多環(huán)芳烴(PAH)和作為溶劑的醚組成。某些PAH可以從石墨陽極中吸收帶正電的鋰離子和一個電子。在溫和的條件下，這種氧化還原反應可控且非常有效。利用四甘醇二甲醚中的PAH芘，幾乎可以完全溶解陽極中的活性鋰。
另一優(yōu)點是，由此產生的鋰-PAH 溶液可以直接用作反應物，例如，在預處理或再生廢舊陰極時向新陽極添加鋰。PAH/溶劑系統(tǒng)可以進行調整，以針對所處理的材料進行優(yōu)化。
這種回收工藝高效且成本低，不僅降低了安全風險，而且有助于避免浪費，為可持續(xù)回收鋰離子電池開辟了新前景。
浙公網安備 33010602000006號
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